KR20090007119A - Method of operating a non-volatile memory device - Google Patents

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Abstract

An operation method of nonvolatile memory device is provided to rapidly stabilize data recorded in a memory cell by inducing a boosting voltage to a channel of the memory cell. Data is recorded by supplying a program voltage to a memory cell selected among a plurality of memory cells(S110). The recorded data is stabilized(S120). Injection quantity of electron is determined by measuring a current flowed in the memory cell. Data recording quantity is verified according to the decision result. The stabilized data is verified(S130). A program completion is determined(S140). A program voltage is increased in case a program is not completed(S150). A total process is repeated by using an increased program voltage.

Description

비휘발성 메모리 소자의 동작 방법{Method of operating a non-volatile memory device}Method of operating a non-volatile memory device

본 발명은 반도체 소자에 관한 것으로서, 특히 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a method of operating a nonvolatile memory device.

비휘발성 메모리 소자, 예컨대 이이피롬(EEPROM) 또는 플래시 메모리는 전원이 꺼지더라도 데이터를 보관할 수 있고, 나아가 데이터를 새로 프로그램 할 수 있다. 이러한 비휘발성 메모리 소자는 반도체 제품, 예컨대 모바일 기기의 저장 매체 또는 휴대용 메모리 스틱 등에 이용될 수 있다.Nonvolatile memory devices, such as EEPROM or flash memory, can retain data even when the power is turned off, and can further program the data. Such a nonvolatile memory device may be used in a semiconductor product such as a storage medium of a mobile device or a portable memory stick.

도 1은 비휘발성 메모리 소자의 프로그램 동작 시 문턱 전압의 산포를 보여주는 그래프이다.1 is a graph illustrating a distribution of threshold voltages during a program operation of a nonvolatile memory device.

도 1을 참조하면, 데이터를 기록한 후, 문턱 전압(Vth)이 일정해지기까지 상당한 시간이 소요되는 것을 알 수 있다. 데이터를 기록한 후 문턱 전압(Vth)은 크게 감소한 후 점차 포화된다. 약 40 마이크로 초(㎲)가 지났을 때 문턱 전압(Vth)은 포화될 때보다 약 0.1 V 정도 낮고, 약 500 ㎲에서는 포화될 때보다 약 0.01 V 정도 낮은 것을 알 수 있다. 이에 따라, 데이터를 기록한 후 데이터를 검증하기까지의 시간에 따라서, 문턱 전압(Vth)이 달라질 수 있다.Referring to FIG. 1, it can be seen that after writing data, it takes a considerable time until the threshold voltage V th becomes constant. After recording the data, the threshold voltage V th decreases significantly and gradually becomes saturated. It can be seen that when about 40 microseconds have passed, the threshold voltage V th is about 0.1 V lower than when saturated, and at about 500 V, about 0.01 V lower than when saturated. Accordingly, the threshold voltage V th may vary depending on the time from the data to the data verification.

ISPP(incremental step pulse program) 방식의 프로그램에서, 이러한 문턱 전압(Vth)의 분포는 데이터 검증의 신뢰성을 떨어뜨려, 프로그램 완료 여부를 잘못 판독하게 할 수 있다. 그 결과 프로그램 신뢰성이 크게 떨어질 수 있다. In an ISPP (incremental step pulse program) program, such a distribution of threshold voltages V th may reduce the reliability of data verification, and may misread a program completion. As a result, program reliability can be greatly reduced.

따라서, 비휘발성 메모리 소자의 동작 신뢰성을 높이기 위해서는, 데이터 기록 후 문턱 전압의 산포를 줄일 필요가 있다. 특히, 비휘발성 메모리 소자의 빠른 동작을 위해서는, 기록 동작 후 문턱 전압을 빠르게 포화시킬 필요가 있다.Therefore, in order to improve the operational reliability of the nonvolatile memory device, it is necessary to reduce the distribution of the threshold voltage after data writing. In particular, for fast operation of the nonvolatile memory device, it is necessary to quickly saturate the threshold voltage after the write operation.

이에 따라, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 프로그램 동작의 신뢰성을 높이고 빠른 동작 속도를 갖는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of operating a nonvolatile memory device having high operating speed and high reliability of program operation.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 형태에 따른 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법이 제공된다. 비휘발성 메모리 소자는 반도체 기판 상의 공통 소오스 라인 및 복수의 비트 라인들 사이에 낸드(NAND) 구조로 배치된 복수의 메모리 셀들을 포함한다. 상기 복수의 메모리 셀들 가운데 선택된 메모리 셀에 데이터를 기록한다. 상기 복수의 메모리 셀들 가운데 상기 선택된 메모리 셀에 인접하게 연결된 하나 이상의 메모리 셀의 채널을 통하여 상기 선택된 메모리 셀의 채널에 부스팅 전압(boosting voltage)을 유도하여 상기 기록된 데이터를 안정화시킨다. 그리고, 상기 데이터를 검증한다.A method of operating a nonvolatile memory device of one embodiment of the present invention for achieving the above technical problem is provided. The nonvolatile memory device includes a plurality of memory cells disposed in a NAND structure between a common source line and a plurality of bit lines on a semiconductor substrate. Data is written to a selected memory cell among the plurality of memory cells. A boosting voltage is induced to a channel of the selected memory cell through a channel of one or more memory cells adjacent to the selected memory cell among the plurality of memory cells to stabilize the written data. Then, the data is verified.

상기 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법의 일 예에 따르면, 상기 부스팅 전압을 유도하는 단계는 상기 선택된 메모리 셀에 인접하게 연결된 상기 하나 이상의 메모리 셀에 커플링 된 하나 이상의 워드 라인에 패스 전압을 인가하는 것을 포함 하고, 상기 부스팅 전압은 상기 패스 전압으로부터 용량적으로(capacitively) 유도될 수 있다.According to an example of a method of operating the nonvolatile memory device, inducing the boosting voltage may include applying a pass voltage to one or more word lines coupled to the one or more memory cells connected adjacent to the selected memory cell. And the boosting voltage may be capacitively derived from the pass voltage.

상기 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법의 다른 예에 따르면, 상기 부스팅 전압을 유도하는 단계는, 상기 복수의 비트 라인들에 제 1 전압을 인가하고, 상기 복수의 메모리 셀들 가운데 상기 선택된 메모리 셀 및 상기 복수의 비트 라인들 사이에 배치된 메모리 셀들을 턴-온(turn-on) 시킬 수 있다.According to another example of a method of operating the nonvolatile memory device, inducing the boosting voltage may include applying a first voltage to the plurality of bit lines, selecting the selected memory cell and the plurality of memory cells from among the plurality of memory cells. The memory cells disposed between the bit lines may be turned on.

상기 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법의 또 다른 예에 따르면, 상기 부스팅 전압을 유도하는 단계는, 상기 공통 소오스 라인에 제 2 전압을 인가하고, 상기 복수의 메모리 셀들 가운데 상기 선택된 메모리 셀 및 상기 공통 소오스 라인 사이에 배치된 메모리 셀들을 턴-온(turn-on) 시킬 수 있다.According to another example of a method of operating the nonvolatile memory device, inducing the boosting voltage may include applying a second voltage to the common source line, and selecting the selected memory cell and the common source from among the plurality of memory cells. Memory cells disposed between the lines may be turned on.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 형태에 따른 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법이 제공된다. 상기 복수의 메모리 셀들 가운데 선택된 메모리 셀에 데이터를 기록한다. 상기 선택된 메모리 셀을 턴-오프(turn-off) 시킨 상태에서, 상기 복수의 비트 라인들 또는 상기 공통 소오스 라인으로부터 상기 선택된 메모리 셀의 채널에 부스팅 전압을 유도하여 상기 기록된 데이터를 안정화시킨다. 그리고, 상기 데이터를 검증한다.There is provided a method of operating a nonvolatile memory device according to another aspect of the present invention for achieving the above technical problem. Data is written to a selected memory cell among the plurality of memory cells. In the state where the selected memory cell is turned off, a boosting voltage is induced to a channel of the selected memory cell from the plurality of bit lines or the common source line to stabilize the written data. Then, the data is verified.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 형태에 따른 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법이 제공된다. 상기 복수의 메모리 셀들 가운데 선택된 메모리 셀에 데이터를 기록한다. 상기 선택된 메모리 셀을 턴-오프 시킨 상태에서, 상기 복수의 비트 라인들 및 상기 공통 소오스 라인을 이용하지 않고, 상기 복수의 메모리 셀들 가운데 상기 선택된 메모리 셀에 인접하게 연결된 하나 이상의 메모리 셀로부터 상기 선택된 메모리 셀의 채널에 부스팅 전압을 용량적으로 유도하여 상기 기록된 데이터를 안정화시킨다. 그리고, 상기 데이터를 검증한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of operating a nonvolatile memory device. Data is written to a selected memory cell among the plurality of memory cells. The selected memory is selected from one or more memory cells connected to the selected memory cell among the plurality of memory cells without using the plurality of bit lines and the common source line while the selected memory cell is turned off. The boosted voltage is capacitively induced in the channel of the cell to stabilize the recorded data. Then, the data is verified.

본 발명에 따른 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법에 따르면, 메모리 셀에 기록된 데이터를 메모리 셀의 채널에 부스팅 전압을 유도하여 빠르게 안정화시킬 수 있다. 따라서, 메모리 셀의 문턱 전압이 일정하게 포화되기 때문에, 데이터의 검증 신뢰성이 높아질 수 있다. 따라서, 메모리 셀에 대한 데이터 프로그램의 신뢰성이 높아질 수 있다.According to the method of operating a nonvolatile memory device according to the present invention, data written in a memory cell can be stabilized quickly by inducing a boosting voltage to a channel of the memory cell. Therefore, since the threshold voltage of the memory cell is constantly saturated, the verification reliability of the data can be increased. Thus, the reliability of the data program for the memory cell can be increased.

또한, 본 발명에 따른 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법에 따르면, 부스팅 전압은 수 내지 수백 마이크로 초(㎲) 내에 빠르게 유도될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법은 고속도의 동작을 요하는 비휘발성 메모리 소자의 동작에 적합할 수 있다.In addition, according to the operating method of the nonvolatile memory device according to the present invention, the boosting voltage can be induced quickly within several to several hundred microseconds. Therefore, the method of operating the nonvolatile memory device according to the present invention may be suitable for the operation of the nonvolatile memory device requiring high speed operation.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 구성 요소들은 설명의 편의를 위하여 그 크기가 과장될 수 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. In the drawings, the components may be exaggerated in size for convenience of description.

본 발명의 실시예들에서, 비휘발성 메모리 소자는 전하 저장을 이용해서 데이터 기록이 가능한 소자, 예컨대 이이피롬(EEPROM) 또는 플래시 메모리 소자를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예들에서, 비휘발성 메모리 소자는 반도체 기판 및 제어 게이트 전극 사이에 전하 저장층이 개재된 적층 구조를 가질 수 있고, 여기에서 전하 저장층은 플로팅 게이트 또는 전하 트랩층으로 이용될 수 있다.In embodiments of the present invention, the nonvolatile memory device may include a device capable of writing data using charge storage, such as EEPROM or a flash memory device. In embodiments of the present invention, the nonvolatile memory device may have a stacked structure with a charge storage layer interposed between the semiconductor substrate and the control gate electrode, where the charge storage layer may be used as a floating gate or charge trap layer. have.

본 발명의 실시예들에서, 비휘발성 메모리 소자의 동작 조건은 예시적으로 제시된다. 또한, 비휘발성 메모리 소자의 동작 조건에서 0V를 인가하는 것은 접지시키는 것과 동일한 의미로 이해될 수 있다.In embodiments of the present invention, the operating conditions of the nonvolatile memory device are presented by way of example. In addition, applying 0V under operating conditions of the nonvolatile memory device may be understood as the same meaning as grounding.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법을 보여주는 순서도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법에서 시간에 따른 전압의 변화를 보여주는 그래프이다.2 is a flowchart illustrating a method of operating a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention. 3 is a graph illustrating a change in voltage over time in a method of operating a nonvolatile memory device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 복수의 메모리 셀들 가운데 선택된 메모리 셀에 프로그램 전압을 인가하여 데이터를 기록할 수 있다(S110). 예를 들어, 이러한 데이터 기록은 도 3 에 도시된 바와 같이 제어 게이트 전극에 프로그램 전압(Vpgm)을 t1에서 t2 시간 동안 인가하여 수행할 수 있다. 이에 따라, Fouler-Nordheim (FN) 터널링을 이용하여, 반도체 기판으로부터 전하 저장층에 전자를 주입할 수 있다.Referring to FIG. 2, data may be written by applying a program voltage to a selected memory cell among a plurality of memory cells (S110). For example, such data writing may be performed by applying a program voltage V pgm to a control gate electrode for a time from t1 to t2 as shown in FIG. 3. Accordingly, electrons can be injected into the charge storage layer from the semiconductor substrate by using Fouler-Nordheim (FN) tunneling.

이어서, 기록된 데이터를 안정화시킬 수 있다(S120). 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 선택된 메모리 셀의 채널에 부스팅 전압(Vchannel)을 t3에서 t4 시간 동안(단, t3 ≥ t2) 인가할 수 있다. 이에 따라, 부스팅 전압(Vchannel)에 의해서 선 택된 메모리 셀의 문턱 전압이 빠르게 포화될 수 있다. 즉, 부스팅 전압(Vchannel)은 데이터 기록 조건과 반대 극성을 가지므로, 기록 동작에 의해 선택된 메모리 셀에 유도된 변화를 빠르게 제거할 수 있다.Then, the recorded data can be stabilized (S120). For example, as illustrated in FIG. 3, a boosting voltage V channel may be applied to a channel of a selected memory cell for a time t3 to t4 (where t3 ≧ t2). Accordingly, the threshold voltage of the memory cell selected by the boosting voltage V channel may be rapidly saturated. That is, since the boosting voltage V channel has the opposite polarity to the data write condition, the change induced in the memory cell selected by the write operation can be quickly removed.

예를 들어, 부스팅 전압(Vchannel)은 제어 게이트 전극 및 반도체 기판 사이의 터널링 절연층 또는 블로킹 절연층 내의 다이폴 모멘트(dipole moment)를 빠르게 제거하는 데 기여할 수 있다. 또한, 부스팅 전압(Vchannel)은 전하 저장층에 주입된 전하를 빠르게 재분포시켜서 안정화시킬 수 있다. 이에 따라, 선택된 메모리 셀의 문턱 전압이 빠르게 포화될 수 있다.For example, the boosting voltage V channel may contribute to quickly eliminating dipole moments in the tunneling or blocking insulating layer between the control gate electrode and the semiconductor substrate. In addition, the boosting voltage V channel may be stabilized by rapidly redistributing the charge injected into the charge storage layer. Accordingly, the threshold voltage of the selected memory cell may be saturated quickly.

이어서, 안정화된 데이터를 검증할 수 있다(S130). 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 선택된 메모리 셀의 제어 게이트 전극에 검증 전압(Vverify)을 t5에서 t6 시간 동안(단, t5 ≥ t4) 인가할 수 있다. 이에 따라, 선택된 메모리 셀에 흐르는 전류를 측정하여, 전자의 주입 정도를 판단하여 데이터 기록 정도를 검증할 수 있다. 전술한 안정화 단계(S120)에서 문턱 전압이 일정하게 포화되어 있기 때문에, 데이터의 검증 신뢰성이 높아질 수 있다. 따라서, 데이터 프로그램 동작의 신뢰성이 높아질 수 있다.Subsequently, the stabilized data may be verified (S130). For example, as illustrated in FIG. 3, a verify voltage V verify may be applied to a control gate electrode of a selected memory cell for a time t5 to t6 (but t5 ≧ t4). Accordingly, by measuring the current flowing through the selected memory cell, the degree of injection of electrons can be determined to verify the degree of data writing. Since the threshold voltage is constantly saturated in the above-described stabilization step (S120), verification reliability of data may be increased. Therefore, the reliability of the data program operation can be increased.

이어서, 프로그램 완료 여부를 판정할 수 있다(S140). 프로그램 완료 여부는 전술한 데이터 검증 단계(S130)의 결과로부터 알 수 있다. 이어서, 프로그램이 완료된 경우에는 프로그램 동작이 종료될 수 있다.Then, it may be determined whether the program is completed (S140). Whether the program is completed can be known from the result of the above-described data verification step S130. Subsequently, when the program is completed, the program operation may be terminated.

프로그램이 완료되지 않은 경우에는, 프로그램 전압을 증가시킬 수 있 다(S150). 이어서, 전술한 단계들(S110 ~ S140))이 반복될 수 있다. 이와 같이, 프로그램 전압을 증가시켜가면서 프로그램을 진행하는 방법은 ISPP(incremental step pulse program) 방법으로 불릴 수 있다. If the program is not completed, it is possible to increase the program voltage (S150). Subsequently, the above-described steps S110 to S140 may be repeated. As such, the method of proceeding the program while increasing the program voltage may be referred to as an incremental step pulse program (ISPP) method.

이하에서는 낸드 구조의 비휘발성 메모리 소자를 참조하여, 전술한 동작 방법을 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the above-described operating method will be described in more detail with reference to a nonvolatile memory device having a NAND structure.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법에서 데이터 기록 단계를 보여주는 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating a data writing step in a method of operating a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 비트 라인들(BL0, BL1, BL2) 및 공통 소오스 라인(CSL) 사이에 낸드 구조의 메모리 셀들(MC)들이 연결될 수 있다. 워드 라인들(WL00, WL01, WL02, WL03, WL04, WL05)은 행으로 배치되고, 메모리 셀들(MC)에 커플링 되도록 메모리 셀들(MC)의 제어 게이트 전극에 연결될 수 있다. 메모리 셀들(MC)의 수, 비트 라인들(BLO, BL1, BL2)의 수 및 워드 라인들(WL00, WL01, WL02, WL03, WL04, WL05)의 수는 적절하게 선택될 수 있고, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.Referring to FIG. 4, NAND memory cells MC may be connected between the bit lines BL0, BL1, and BL2 and the common source line CSL. The word lines WL00, WL01, WL02, WL03, WL04, and WL05 may be arranged in a row and may be connected to the control gate electrodes of the memory cells MC so as to be coupled to the memory cells MC. The number of memory cells MC, the number of bit lines BLO, BL1, BL2 and the number of word lines WL00, WL01, WL02, WL03, WL04, WL05 may be appropriately selected, and according to the present invention. Do not limit the range.

스트링 선택 트랜지스터들(TSS)은 비트 라인들(BL0, BL1, BL2) 및 메모리 셀들(MC)의 일단 사이, 예컨대 비트 라인들(BL0, BL1, BL2) 및 워드 라인(WL05) 사이에 연결될 수 있다. 스트링 선택 라인(SSL)은 행으로 배치되고, 스트링 선택 트랜지스터들(TSS)에 커플링 될 수 있다. 접지 선택 트랜지스터들(TGS)은 공통 소오스 라인(CSL) 및 메모리 셀들(MC)의 타단 사이에, 예컨대 공통 소오스 라인(CSL) 및 워드 라인(WL00) 사이에 연결될 수 있다. 접지 선택 라인(GSL)은 행으로 배치되고, 접지 선택 트랜지스터들(TGS)에 커플링 될 수 있다.The string select transistors T SS may be connected between the bit lines BL0, BL1, BL2 and one end of the memory cells MC, for example, between the bit lines BL0, BL1, BL2, and the word line WL05. have. The string select lines SSL may be arranged in rows and may be coupled to the string select transistors T SS . The ground select transistors T GS may be connected between the common source line CSL and the other end of the memory cells MC, for example, between the common source line CSL and the word line WL00. The ground select lines GSL may be arranged in a row and may be coupled to the ground select transistors T GS .

점선으로 표시된 선택된 메모리 셀(MC1)에 데이터를 기록하기 위해서, 선택된 비트 라인(BL1)에 0V를 인가하고, 선택되지 않은 비트 라인들(BL0, BL2)에 동작 전압(Vcc)을 인가할 수 있다. 스트링 선택 라인(SSL)에는 스트링 선택 트랜지스터(TSS)를 턴-온 시키기 위해서 동작 전압(Vcc)을 인가할 수 있다. 접지 선택 라인(GSL) 및 공통 소오스 라인(CSL)에는 0V를 인가할 수 있다. 선택된 워드 라인(WL02)에는 프로그램 전압(Vpgm)을 인가하고, 나머지 워드 라인들(WL0, WL1, WL03, WL04, WL05)에는 패스 전압(Vpass)을 인가할 수 있다.In order to write data in the selected memory cell MC1 indicated by a dotted line, 0 V may be applied to the selected bit line BL1, and an operating voltage Vcc may be applied to the unselected bit lines BL0 and BL2. . An operating voltage Vcc may be applied to the string select line SSL to turn on the string select transistor T SS . 0V may be applied to the ground select line GSL and the common source line CSL. The program voltage V pgm may be applied to the selected word line WL02, and a pass voltage V pass may be applied to the remaining word lines WL0, WL1, WL03, WL04, and WL05.

이에 따라, 선택된 메모리 셀(MC1)의 채널 및 제어 게이트 전극 사이에 프로그램 전압(Vpgm)이 유도되고, 채널에서 전하 저장층으로 전하의 터널링이 일어날 수 있다. 따라서, 선택된 메모리 셀(MC1)에 데이터가 기록될 수 있다. 패스 전압(Vpass)은 메모리 셀들(MC)을 턴-온 시키면서, 채널에서 전하 저장층으로 터널링은 일어나지 않도록 선택될 수 있다. 따라서, 패스 전압(Vpass)은 프로그램 전압(Vpgm) 보다 작을 수 있다. 프로그램 전압(Vpgm) 및 패스 전압(Vpass)은 메모리 셀들(MC)에 따라서 적절하게 선택될 수 있다.Accordingly, the program voltage V pgm is induced between the channel and the control gate electrode of the selected memory cell MC1, and tunneling of charge from the channel to the charge storage layer may occur. Therefore, data can be written in the selected memory cell MC1. The pass voltage V pass may be selected so that tunneling from the channel to the charge storage layer does not occur while turning on the memory cells MC. Therefore, the pass voltage V pass may be smaller than the program voltage V pgm . The program voltage V pgm and the pass voltage V pass may be appropriately selected according to the memory cells MC.

한편, 선택되지 않은 비트 라인들(BL0, BL2)에 연결된 메모리 셀들(MC)의 채널에는 동작 전압(Vcc)에 의해서 부스팅 전압이 유도될 수 있다. 따라서, 선택된 워드 라인(WL02)에 커플링 된 메모리 셀들(MC)의 프로그램이 방지될 수 있다.Meanwhile, the boosting voltage may be induced by the operating voltage Vcc in the channel of the memory cells MC connected to the unselected bit lines BL0 and BL2. Therefore, the program of the memory cells MC coupled to the selected word line WL02 may be prevented.

전술한 데이터 기록 단계는 예로 제시되었고, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 방법에 따라서 다양하게 변형될 수 있다. The above-described data recording step is presented as an example, and may be variously modified according to methods known to those skilled in the art.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법에서 데이터 안정화 단계를 보여주는 회로도이다.5 is a circuit diagram illustrating a data stabilization step in a method of operating a nonvolatile memory device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 스트링 선택 트랜지스터(TSS)를 턴-오프 시키도록 스트링 선택 라인(SSL)에 0V를 인가하고, 접지 선택 트랜지스터(TGS)를 턴-오프 시키도록 접지 선택 라인(GSL)에 0V를 인가할 수 있다. 이에 따라, 메모리 셀들(MC)은 비트 라인들(BL0, BL1, BL2) 및 공통 소오스 라인(CSL)에서 플로팅 될 수 있다.Referring to FIG. 5, 0 V is applied to the string select line SSL to turn off the string select transistor T SS , and a ground select line GSL is turned off to turn off the ground select transistor T GS . You can apply 0V to. Accordingly, the memory cells MC may be floated on the bit lines BL0, BL1, BL2, and the common source line CSL.

선택된 메모리 셀(MC1)을 턴-오프 시키도록 선택된 워드 라인(WL02)에는 0V를 인가할 수 있다. 선택된 워드 라인(WL02)에 인접하고 양쪽에 배치된 두 쌍의 워드 라인들(WL00, WL01, WL03, WL04)에는 패스 전압(Vpass)이 인가될 수 있다. 이에 따라, 패스 전압(Vpass)과 용량적으로 결합된 메모리 셀들(MC)의 채널의 전압이 상승되고, 이 메모리 셀들(MC) 사이에 배치된 선택된 메모리 셀(MC1)의 채널에 부스팅 전압이 유도될 수 있다. 도 2에서 설명한 바와 같이, 부스팅 전압은 선택된 메모리 셀(MC1)의 문턱 전압을 빠르게 포화시켜, 데이터를 빠르게 안정화시킬 수 있다.0V may be applied to the selected word line WL02 to turn off the selected memory cell MC1. A pass voltage V pass may be applied to two pairs of word lines WL00, WL01, WL03, and WL04 adjacent to and selected from the selected word line WL02. Accordingly, the voltage of the channel of the memory cells MC capacitively coupled with the pass voltage V pass is increased, and the boosting voltage is applied to the channel of the selected memory cell MC1 disposed between the memory cells MC. Can be induced. As described above with reference to FIG. 2, the boosting voltage saturates the threshold voltage of the selected memory cell MC1 to stabilize the data quickly.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리 소자의 데이터 안정화 단계에 대한 시뮬레이션에 의한 사시도이다. 도 7은 도 6의 비휘발성 메모리 소자의 채널 위치에 따른 채널 전압을 보여주는 그래프이다.6 is a perspective view by simulation of a data stabilization step of a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a graph illustrating channel voltages depending on channel positions of the nonvolatile memory device of FIG. 6.

도 6을 참조하면, 스트링 선택 라인(SSL) 및 접지 선택 라인(GSL)에 0V를 인 가하였다. 선택된 워드 라인(WL2)에는 0V를 인가하고, 선택되지 않은 워드 라인들(WL0, WL1, WL3, WL4)에는 패스 전압으로 8V를 인가하였다. 메모리 셀들이 그 위에 형성되는 반도체 기판은 접지하였다(Vsub = 0V).Referring to FIG. 6, 0 V is applied to the string select line SSL and the ground select line GSL. 0 V was applied to the selected word line WL2 and 8 V was applied to the unselected word lines WL0, WL1, WL3, and WL4 as pass voltages. The semiconductor substrate on which memory cells are formed is grounded (V sub = 0V).

도 7을 참조하면, 선택되지 않은 워드 라인들(WL0, WL1, WL3, WL4)에 커플링된 메모리 셀들의 채널에는 약 3.5V의 전압이 용량적으로 유도된 것을 알 수 있다. 또한, 선택된 워드 라인(WL2)에 커플링 된 메모리 셀의 채널에는 약 1.8 내지 약 2.2 V 범위의 부스팅 전압이 유도된 것을 알 수 있다. 이와 같은 부스팅 전압의 유도는 로컬 셀프 부스팅(local self boosting; LSB)으로 불릴 수도 있다.Referring to FIG. 7, it can be seen that a voltage of about 3.5 V is capacitively induced in a channel of memory cells coupled to unselected word lines WL0, WL1, WL3, and WL4. In addition, it can be seen that a boosting voltage in a range of about 1.8 to about 2.2 V is induced in a channel of the memory cell coupled to the selected word line WL2. Such induction of boosting voltage may be referred to as local self boosting (LSB).

이와 같은 부스팅 전압의 유도는 채널 사이에서 일어나기 때문에 반도체 기판을 통해서 부스팅 전압을 공급받는 경우에 비해서 매우 빠른 시간 안에 일어날 수 있다. 예를 들어, 부스팅 전압은 수 내지 수백 마이크로 초(㎲) 내에 빠르게 유도될 수 있다. 따라서, 이러한 부스팅 전압의 유도는 고속도의 동작을 요하는 비휘발성 메모리 소자의 동작에 적합할 수 있다.Since the induction of the boosting voltage occurs between the channels, the boosting voltage may occur in a much faster time than when the boosting voltage is supplied through the semiconductor substrate. For example, the boosting voltage can be induced quickly within a few to several hundred microseconds. Thus, the induction of such boosting voltage may be suitable for the operation of nonvolatile memory devices that require high speed operation.

도 8 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리 소자의 데이터 안정화 단계의 변형된 예들을 보여주는 회로도들이다.8 to 13 are circuit diagrams showing modified examples of a data stabilization step of a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 선택된 워드 라인(WL02)에 바로 인접하게 양쪽에 배치된 한 쌍의 워드 라인들(WL01, WL03)에만 패스 전압(Vpass)을 인가할 수도 있다. 이에 따라, 패스 전압(Vpass)과 용량적으로 결합된 메모리 셀들(MC)의 채널의 전압이 상승 되고, 이 메모리 셀들(MC) 사이에 배치된 선택된 메모리 셀(MC1)의 채널에 부스팅 전압이 유도될 수 있다.Referring to FIG. 8, a pass voltage V pass may be applied to only a pair of word lines WL01 and WL03 disposed on both sides immediately adjacent to the selected word line WL02. Accordingly, the voltage of the channel of the memory cells MC capacitively coupled with the pass voltage V pass is increased, and the boosting voltage is applied to the channel of the selected memory cell MC1 disposed between the memory cells MC. Can be induced.

패스 전압(Vpass)은 한 쌍의 워드 라인들(WL01, WL03)을 포함하여, 다른 워드 라인들(WL00, WL04, WL05)에도 더 인가될 수도 있다. 예를 들어, 패스 전압(Vpass)은 선택되지 않은 워드 라인들(WL00, WL01, WL03, WL04, WL05) 가운데 선택된 워드 라인(WL02)의 양쪽에 인접한 적어도 한 쌍 이상에 제공될 수 있다.The pass voltage V pass may be further applied to other word lines WL00, WL04, and WL05, including the pair of word lines WL01 and WL03. For example, the pass voltage V pass may be provided to at least one pair adjacent to both sides of the selected word line WL02 among the unselected word lines WL00, WL01, WL03, WL04, and WL05.

도 9를 참조하면, 공통 소오스 라인(CSL)에 동작 전압(Vcc)(제 2 전압이라 부를 수도 있음)을 인가할 수 있다. 스트링 선택 트랜지스터(TSS)를 턴-오프 시키도록 스트링 선택 라인(SSL)에 0V를 인가하고, 접지 선택 트랜지스터(TGS)를 턴-온 시키도록 접지 선택 라인(GSL)에 동작 전압(Vcc)을 인가할 수 있다. 이에 따라, 동작 전압(Vcc)은 접지 선택 트랜지스터(TGS)를 거쳐서 메모리 셀들(MC)에 전달될 수 있다.Referring to FIG. 9, an operating voltage Vcc (also referred to as a second voltage) may be applied to the common source line CSL. An operating voltage Vcc is applied to the ground select line GSL to apply a 0 V to the string select line SSL to turn off the string select transistor T SS , and to turn on the ground select transistor T GS . Can be applied. Accordingly, the operating voltage Vcc may be transferred to the memory cells MC through the ground select transistor T GS .

선택된 메모리 셀(MC1)을 턴-오프 시키도록 선택된 워드 라인(WL02)에는 0V를 인가할 수 있다. 선택되지 않은 워드 라인들(WL00, WL01, WL03, WL04, WL05)에는 패스 전압(Vpass)이 인가될 수 있다. 이에 따라, 워드 라인들(WL00, WL01)에 커플링 된 메모리 셀들(MC)의 채널의 전압이 순간적으로 상승될 수 있고, 이 메모리 셀들(MC)과 인접한 선택된 메모리 셀(MC1)의 채널에 부스팅 전압이 유도될 수 있다. 도 2에서 설명한 바와 같이, 부스팅 전압은 선택된 메모리 셀(MC1)의 문턱 전압을 빠르게 포화시켜, 데이터를 빠르게 안정화시킬 수 있다.0V may be applied to the selected word line WL02 to turn off the selected memory cell MC1. The pass voltage V pass may be applied to the unselected word lines WL00, WL01, WL03, WL04, and WL05. Accordingly, the voltage of the channel of the memory cells MC coupled to the word lines WL00 and WL01 may increase momentarily, boosting the channel of the selected memory cell MC1 adjacent to the memory cells MC. Voltage can be induced. As described above with reference to FIG. 2, the boosting voltage saturates the threshold voltage of the selected memory cell MC1 to stabilize the data quickly.

이 실시예에서, 부스팅 전압은 공통 소오스 라인(CSL)에 인가된 동작 전압(Vcc)으로부터 유도된다는 점에서, 도 5의 로컬 셀프 부스팅과는 구별될 수 있다. 한편 이 실시예의 다른 변형된 예에서, 선택된 워드 라인(WL02) 위에 있는 워드 라인들(WL03, WL04, WL05)에는 패스 전압(Vpass)이 인가되지 않을 수도 있다. 왜냐하면, 비트 라인들(BL0, BL1, BL2)로부터 부스팅 전압이 제공되지 않기 때문이다.In this embodiment, the boosting voltage can be distinguished from the local self boosting of FIG. 5 in that it is derived from the operating voltage Vcc applied to the common source line CSL. Meanwhile, in another modified example of this embodiment, the pass voltage V pass may not be applied to the word lines WL03, WL04, and WL05 on the selected word line WL02. This is because the boosting voltage is not provided from the bit lines BL0, BL1, and BL2.

도 10을 참조하면, 비트 라인들(BL0, BL1, BL2)에 동작 전압(Vcc)(제 1 전압이라 부를 수도 있음)을 인가할 수 있다. 스트링 선택 트랜지스터(TSS)를 턴-온 시키도록 스트링 선택 라인(SSL)에 동작 전압(Vcc)을 인가하고, 접지 선택 트랜지스터(TGS)를 턴-오프 시키도록 접지 선택 라인(GSL)에 0V를 인가할 수 있다. 이에 따라, 동작 전압(Vcc)은 스트링 선택 트랜지스터(TSS)를 거쳐서 메모리 셀들(MC)에 전달될 수 있다.Referring to FIG. 10, an operating voltage Vcc (which may be referred to as a first voltage) may be applied to the bit lines BL0, BL1, and BL2. An operating voltage Vcc is applied to the string select line SSL to turn on the string select transistor T SS , and 0 V is applied to the ground select line GSL to turn off the ground select transistor T GS . Can be applied. Accordingly, the operating voltage Vcc may be transferred to the memory cells MC through the string select transistor T SS .

선택된 메모리 셀(MC1)을 턴-오프 시키도록 선택된 워드 라인(WL02)에는 0V를 인가할 수 있다. 선택되지 않은 워드 라인들(WL00, WL01, WL03, WL04, WL05)에는 패스 전압(Vpass)이 인가될 수 있다. 이에 따라, 워드 라인들(WL03, WL04, WL05)에 커플링 된 메모리 셀들(MC)의 채널의 전압이 순간적으로 상승될 수 있고, 이 메모리 셀들(MC)과 인접한 선택된 메모리 셀(MC1)의 채널에 부스팅 전압이 유도될 수 있다. 도 2에서 설명한 바와 같이, 부스팅 전압은 선택된 메모리 셀(MC1)의 문턱 전압을 빠르게 포화시켜, 데이터를 빠르게 안정화시킬 수 있다.0V may be applied to the selected word line WL02 to turn off the selected memory cell MC1. The pass voltage V pass may be applied to the unselected word lines WL00, WL01, WL03, WL04, and WL05. Accordingly, the voltage of the channel of the memory cells MC coupled to the word lines WL03, WL04, and WL05 may increase momentarily, and the channel of the selected memory cell MC1 adjacent to the memory cells MC may increase. The boosting voltage can be induced. As described above with reference to FIG. 2, the boosting voltage saturates the threshold voltage of the selected memory cell MC1 to stabilize the data quickly.

이 실시예는 부스팅 전압이 비트 라인들(BL0, BL1, BL2)에 인가된 동작 전압(Vcc)으로부터 유도된다는 점에서, 도 9의 실시예와 구별될 수 있다. 이 실시예의 다른 변형된 예에서, 선택된 워드 라인(WL02) 아래에 있는 워드 라인들(WL00, WL01)에는 패스 전압(Vpass)이 인가되지 않을 수도 있다. 왜냐하면, 공통 소오스 라인(CSL)으로부터 부스팅 전압이 제공되지 않기 때문이다.This embodiment can be distinguished from the embodiment of FIG. 9 in that the boosting voltage is derived from the operating voltage Vcc applied to the bit lines BL0, BL1, BL2. In another modified example of this embodiment, the pass voltage V pass may not be applied to the word lines WL00 and WL01 under the selected word line WL02. This is because the boosting voltage is not provided from the common source line CSL.

도 11을 참조하면, 비트 라인들(BL0, BL1, BL2)에 제 1 전압(Vbl)을 인가할 수 있다. 스트링 선택 트랜지스터(TSS)를 턴-온 시키도록 스트링 선택 라인(SSL)에 제 3 전압(Vssl)을 인가하고, 접지 선택 트랜지스터(TGS)를 턴-오프 시키도록 접지 선택 라인(GSL)에 0V를 인가할 수 있다. 제 3 전압(Vssl)은 제 1 전압(Vbl)보다 크거나 같을 수 있다. 이에 따라, 제 1 전압(Vbl)은 스트링 선택 트랜지스터(TSS)를 거쳐서 메모리 셀들(MC)에 전달될 수 있다.Referring to FIG. 11, the first voltage V bl may be applied to the bit lines BL0, BL1, and BL2. The third voltage V ssl is applied to the string select line SSL to turn on the string select transistor T SS , and the ground select line GSL is turned off to turn off the ground select transistor T GS . You can apply 0V to. The third voltage V ssl may be greater than or equal to the first voltage V bl . Accordingly, the first voltage V bl may be transferred to the memory cells MC through the string select transistor T SS .

선택된 메모리 셀(MC1)을 턴-오프 시키도록 선택된 워드 라인(WL02)에는 0V를 인가할 수 있다. 스트링 선택 라인(SSL) 및 선택된 워드 라인(WL02) 사이의 선택되지 않은 워드 라인들(WL03, WL04, WL05)에는 패스 전압(Vpass)이 인가될 수 있다. 선택된 워드 라인(WL02) 아래의 다른 선택되지 않은 워드 라인들(WL00, WL01)에는 0V가 인가될 수 있다. 이에 따라, 워드 라인들(WL03, WL04, WL05)에 커플링 된 메모리 셀들(MC)의 채널의 전압이 상승될 수 있고, 이 메모리 셀들(MC)과 인접한 선택된 메모리 셀(MC1)의 채널에 부스팅 전압이 유도될 수 있다. 도 2에서 설명한 바와 같이, 부스팅 전압은 선택된 메모리 셀(MC1)의 문턱 전압을 빠르게 포화시켜, 데이터를 빠르게 안정화시킬 수 있다.0V may be applied to the selected word line WL02 to turn off the selected memory cell MC1. A pass voltage V pass may be applied to unselected word lines WL03, WL04, and WL05 between the string select line SSL and the selected word line WL02. 0V may be applied to the other unselected word lines WL00 and WL01 below the selected word line WL02. Accordingly, the voltage of the channel of the memory cells MC coupled to the word lines WL03, WL04, and WL05 may increase, and boost the channel of the selected memory cell MC1 adjacent to the memory cells MC. Voltage can be induced. As described above with reference to FIG. 2, the boosting voltage saturates the threshold voltage of the selected memory cell MC1 to stabilize the data quickly.

이 실시예는 부스팅 전압이 비트 라인들(BL0, BL1, BL2)로부터 유도된다는 점에서, 도 9의 실시예와 유사하다. 다만, 이 실시예는 제 1 전압(Vbl)과 제 3 전압(Vssl)을 다르게 할 수 있다는 점에서, 도 9의 실시예와 다를 수 있다.This embodiment is similar to the embodiment of FIG. 9 in that the boosting voltage is derived from the bit lines BL0, BL1, BL2. However, this embodiment may be different from the embodiment of FIG. 9 in that the first voltage V bl and the third voltage V ssl may be different.

도 12를 참조하면, 공통 소오스 라인(CSL)에 제 2 전압(Vcsl)을 인가할 수 있다. 스트링 선택 트랜지스터(TSS)를 턴-오프 시키도록 스트링 선택 라인(SSL)에 OV를 인가하고, 접지 선택 트랜지스터(TGS)를 턴-온 시키도록 접지 선택 라인(GSL)에 제 4 전압(Vgsl)을 인가할 수 있다. 제 4 전압(Vgsl)은 제 2 전압(Vcsl)보다 크거나 같을 수 있다. 이에 따라, 제 2 전압(Vcsl)은 접지 선택 트랜지스터(TGS)를 거쳐서 메모리 셀들(MC)에 전달될 수 있다.Referring to FIG. 12, a second voltage V csl may be applied to the common source line CSL. Applying OV to the string select line SSL to turn off the string select transistor T SS and a fourth voltage V to the ground select line GSL to turn on the ground select transistor T GS . gsl ) can be applied. The fourth voltage V gsl may be greater than or equal to the second voltage V csl . Accordingly, the second voltage V csl may be transferred to the memory cells MC through the ground select transistor T GS .

선택된 메모리 셀(MC1)을 턴-오프 시키도록 선택된 워드 라인(WL02)에는 0V를 인가할 수 있다. 접지 선택 라인(GSL) 및 선택된 워드 라인(WL02) 사이의 선택되지 않은 워드 라인들(WL00, WL01)에는 패스 전압(Vpass)이 인가될 수 있다. 선택된 워드 라인(WL02) 위의 다른 선택되지 않은 워드 라인들(WL03, WL04, WL05)에는 0V가 인가될 수 있다. 이에 따라, 워드 라인들(WL00, WL01)에 커플링 된 메모리 셀 들(MC)의 채널의 전압이 상승될 수 있고, 이 메모리 셀들(MC)과 인접한 선택된 메모리 셀(MC1)의 채널에 부스팅 전압이 유도될 수 있다. 도 2에서 설명한 바와 같이, 부스팅 전압은 선택된 메모리 셀(MC1)의 문턱 전압을 빠르게 포화시켜, 데이터를 빠르게 안정화시킬 수 있다.0V may be applied to the selected word line WL02 to turn off the selected memory cell MC1. A pass voltage V pass may be applied to the unselected word lines WL00 and WL01 between the ground select line GSL and the selected word line WL02. 0V may be applied to the other unselected word lines WL03, WL04, and WL05 on the selected word line WL02. Accordingly, the voltage of the channel of the memory cells MC coupled to the word lines WL00 and WL01 may increase, and the boosting voltage may be increased in the channel of the selected memory cell MC1 adjacent to the memory cells MC. This can be induced. As described above with reference to FIG. 2, the boosting voltage saturates the threshold voltage of the selected memory cell MC1 to stabilize the data quickly.

이 실시예는 부스팅 전압이 공통 소오스 라인(CSL)으로부터 유도된다는 점에서, 도 10의 실시예와 유사하다. 다만, 이 실시예는 제 2 전압(Vcsl)과 제 4 전압(Vgsl)을 다르게 할 수 있다는 점에서, 도 10의 실시예와 다를 수 있다.This embodiment is similar to the embodiment of FIG. 10 in that the boosting voltage is derived from the common source line CSL. However, this embodiment may be different from the embodiment of FIG. 10 in that the second voltage V csl and the fourth voltage V gsl may be different.

도 13을 참조하면, 비트 라인들(BL0, BL1, BL2)에 제 1 전압(Vbl)을 인가하고, 공통 소오스 라인(CSL)에 제 2 전압(Vcsl)을 인가할 수 있다. 스트링 선택 트랜지스터(TSS)를 턴-온 시키도록 스트링 선택 라인(SSL)에 제 3 전압(Vssl)을 인가하고, 접지 선택 트랜지스터(TGS)를 턴-온 시키도록 접지 선택 라인(GSL)에 제 4 전압(Vgsl)을 인가할 수 있다. 이에 따라, 제 1 전압(Vbl)은 스트링 선택 트랜지스터(TSS)를 거쳐서 메모리 셀들(MC)에 전달되고, 제 2 전압(Vcsl)은 접지 선택 트랜지스터(TGS)를 거쳐서 메모리 셀들(MC)에 전달될 수 있다.Referring to FIG. 13, the first voltage V bl may be applied to the bit lines BL0, BL1, and BL2, and the second voltage V csl may be applied to the common source line CSL. The third voltage V ssl is applied to the string select line SSL to turn on the string select transistor T SS , and the ground select line GSL is turned on to turn on the ground select transistor T GS . The fourth voltage V gsl may be applied to the fourth voltage V gsl . Accordingly, the first voltage V bl is transferred to the memory cells MC through the string select transistor T SS , and the second voltage V csl is transferred to the memory cells MC through the ground select transistor T GS . Can be delivered.

선택된 메모리 셀(MC1)을 턴-오프 시키도록 선택된 워드 라인(WL02)에는 0V를 인가할 수 있다. 선택되지 않은 워드 라인들(WL00, WL01, WL03, WL04, WL05)에는 패스 전압(Vpass)이 인가될 수 있다. 이에 따라, 워드 라인들(WL00, WL01, WL03, WL04, WL05)에 커플링 된 메모리 셀들(MC)의 채널의 전압이 상승될 수 있고, 이 메모리 셀들(MC)과 인접한 선택된 메모리 셀(MC1)의 채널에 부스팅 전압이 유도될 수 있다. 도 2에서 설명한 바와 같이, 부스팅 전압은 선택된 메모리 셀(MC1)의 문턱 전압을 빠르게 포화시켜, 데이터를 빠르게 안정화시킬 수 있다.0V may be applied to the selected word line WL02 to turn off the selected memory cell MC1. The pass voltage V pass may be applied to the unselected word lines WL00, WL01, WL03, WL04, and WL05. Accordingly, the voltage of the channel of the memory cells MC coupled to the word lines WL00, WL01, WL03, WL04, and WL05 may increase, and the selected memory cell MC1 adjacent to the memory cells MC may increase. A boosting voltage can be induced in the channel of. As described above with reference to FIG. 2, the boosting voltage saturates the threshold voltage of the selected memory cell MC1 to stabilize the data quickly.

도 14는 도 4 내지 도 13의 비휘발성 메모리 소자의 변형된 예를 보여주는 회로도이다.14 is a circuit diagram illustrating a modified example of the nonvolatile memory device of FIGS. 4 to 13.

도 14를 참조하면, 제 1 더미 라인(DL1)이 접지 선택 라인(GSL) 및 워드 라인(WL00) 사이에 개재되고, 제 2 더미 라인(DL2)이 스트링 선택 라인(SSL) 및 워드 라인(WL05) 사이에 개재될 수 있다. 제 1 및 제 2 더미 라인들(DL1, DL2)은 더미 트랜지스터들(TD)에 커플링 될 수 있다. 더미 트랜지스터들(TD)은 메모리 셀들(MC)과 동일하거나 유사한 구조를 가질 수 있지만, 데이터 기록에는 이용되지 않을 수 있다.Referring to FIG. 14, the first dummy line DL1 is interposed between the ground select line GSL and the word line WL00, and the second dummy line DL2 is the string select line SSL and the word line WL05. May be intervened). The first and second dummy lines DL1 and DL2 may be coupled to the dummy transistors T D. The dummy transistors T D may have the same or similar structure as the memory cells MC, but may not be used for data writing.

예를 들어, 더미 트랜지스터들(TD)은 워드 라인들(WL00, WL03)과 커플링 된 가장자리에 있는 메모리 셀(MC)들을 선택하여 데이터 안정화를 수행할 때 이용될 수 있다. 제 1 및/또는 제 2 더미 라인들(DL1, DL2)에 패스 전압(Vpass)을 제공함으로써, 가장자리에 있는 메모리 셀들(MC)에 부스팅 전압을 효과적으로 제공할 수 있다. 도 12의 비휘발성 메모리 소자의 동작은 전술한 도 5 내지 도 13의 비휘발성 메모리 소자의 동작을 참조할 수 있다.For example, the dummy transistors T D may be used when data stabilization is performed by selecting memory cells MC at edges coupled with the word lines WL00 and WL03. By providing a pass voltage V pass to the first and / or second dummy lines DL1 and DL2, a boosting voltage may be effectively provided to the memory cells MC at the edge. The operation of the nonvolatile memory device of FIG. 12 may refer to the operations of the nonvolatile memory device of FIGS. 5 to 13.

발명의 특정 실시예들에 대한 이상의 설명은 예시 및 설명을 목적으로 제공 되었다. 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 상기 실시예들을 조합하여 실시하는 등 여러 가지 많은 수정 및 변경이 가능함은 명백하다.The foregoing description of specific embodiments of the invention has been presented for purposes of illustration and description. The present invention is not limited to the above embodiments, and it is apparent that many modifications and changes can be made in the technical spirit of the present invention by those having ordinary skill in the art in combination. .

도 1은 비휘발성 메모리 소자의 프로그램 동작 시 문턱 전압의 산포를 보여주는 그래프이고;1 is a graph showing a distribution of threshold voltages in a program operation of a nonvolatile memory device;

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법을 보여주는 순서도이고;2 is a flowchart illustrating a method of operating a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법에서 시간에 따른 전압의 변화를 보여주는 그래프이고;3 is a graph showing a change in voltage over time in a method of operating a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법에서 데이터 기록 단계를 보여주는 회로도이고;4 is a circuit diagram showing a data writing step in a method of operating a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법에서 데이터 안정화 단계를 보여주는 회로도이고;5 is a circuit diagram illustrating a data stabilization step in a method of operating a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리 소자의 데이터 안정화 단계에 대한 시뮬레이션에 의한 사시도이고;6 is a perspective view by simulation of a data stabilization step of a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention;

도 7은 도 6의 비휘발성 메모리 소자의 채널 위치에 따른 채널 전압을 보여주는 그래프이고;FIG. 7 is a graph showing channel voltages depending on channel positions of the nonvolatile memory device of FIG. 6; FIG.

도 8 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리 소자의 데이터 안정화 단계의 변형된 예들을 보여주는 회로도이고; 그리고8 to 13 are circuit diagrams showing modified examples of a data stabilization step of a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention; And

도 14는 도 4, 도 5 및 도 8 내지 도 13의 비휘발성 메모리 소자의 변형된 예를 보여주는 회로도이다.14 is a circuit diagram illustrating a modified example of the nonvolatile memory device of FIGS. 4, 5, and 8 through 13.

Claims (25)

반도체 기판 상의 공통 소오스 라인 및 복수의 비트 라인들 사이에 낸드 구조로 배치된 복수의 메모리 셀들을 포함하는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법에 있어서,A method of operating a nonvolatile memory device including a plurality of memory cells disposed in a NAND structure between a common source line and a plurality of bit lines on a semiconductor substrate, 상기 복수의 메모리 셀들 가운데 선택된 메모리 셀에 데이터를 기록하는 단계;Writing data to a selected memory cell among the plurality of memory cells; 상기 복수의 메모리 셀들 가운데 상기 선택된 메모리 셀에 인접하게 연결된 하나 이상의 메모리 셀의 채널을 통하여 상기 선택된 메모리 셀의 채널에 부스팅 전압을 유도하여 상기 기록된 데이터를 안정화시키는 단계; 및Stabilizing the written data by inducing a boosting voltage to a channel of the selected memory cell through a channel of one or more memory cells adjacent to the selected memory cell among the plurality of memory cells; And 상기 데이터를 검증하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법.And verifying the data. 제 1 항에 있어서, 상기 기록된 데이터를 안정화시키는 단계는 상기 선택된 메모리 셀의 전하 저장층에 주입된 전하를 빠르게 재분포시키는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법.The method of claim 1, wherein the stabilizing of the written data rapidly redistributes the charge injected into the charge storage layer of the selected memory cell. 제 1 항에 있어서, 상기 기록된 데이터를 안정화시키는 단계에서, 상기 선택된 메모리 셀을 턴-오프 시키는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법.The method of claim 1, wherein in the stabilizing of the written data, the selected memory cell is turned off. 제 3 항에 있어서, 상기 선택된 메모리 셀을 턴-오프 시키는 것은, 상기 선택된 메모리 셀에 커플링 된 워드 라인에 0V를 인가하여 수행하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법.The method of claim 3, wherein turning off the selected memory cell is performed by applying 0 V to a word line coupled to the selected memory cell. 제 1 항에 있어서, 상기 기록된 데이터를 안정화시키는 단계는 수 내지 수백 마이크로 초(㎲) 내에 수행되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법.The method of claim 1, wherein the stabilizing of the written data is performed within several to several hundred microseconds. 제 1 항에 있어서, 상기 기록된 데이터를 안정화시키는 단계에서, 상기 반도체 기판을 접지시키는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법.The method of claim 1, wherein in the stabilizing of the written data, the semiconductor substrate is grounded. 제 1 항에 있어서, 상기 부스팅 전압을 유도하는 단계는 상기 선택된 메모리 셀에 인접하게 연결된 상기 하나 이상의 메모리 셀에 커플링 된 하나 이상의 워드 라인에 패스 전압을 인가하는 것을 포함하고, 상기 부스팅 전압은 상기 패스 전압으로부터 용량적으로 유도되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법.The method of claim 1, wherein inducing the boosting voltage comprises applying a pass voltage to one or more word lines coupled to the one or more memory cells coupled adjacent to the selected memory cell, wherein the boosting voltage is applied to the boosting voltage. A method of operating a nonvolatile memory device, characterized in that it is capacitively derived from a pass voltage. 제 7 항에 있어서, 상기 하나 이상의 메모리 셀은 상기 선택된 메모리 셀의 양측에 연결된 한 쌍 이상의 메모리 셀들을 포함하고, 상기 하나 이상의 워드 라인 은 상기 한 쌍 이상의 메모리 셀들에 커플링 된 한 쌍 이상의 워드 라인들을 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법.8. The memory device of claim 7, wherein the one or more memory cells comprise one or more pairs of memory cells coupled to both sides of the selected memory cell, wherein the one or more word lines are one or more pairs of word lines coupled to the one or more pairs of memory cells. Method of operating a nonvolatile memory device comprising a. 제 7 항에 있어서, 상기 부스팅 전압을 유도하는 단계는, 상기 복수의 비트 라인들 및 상기 복수의 메모리 셀들의 일단 사이에 연결된 스트링 선택 트랜지스터, 및 상기 공통 소오스 라인 및 상기 복수의 메모리 셀들의 타단 사이에 연결된 접지 선택 트랜지스터를 턴-오프 시키는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법.8. The method of claim 7, wherein the deriving of the boosting voltage comprises: a string select transistor connected between the plurality of bit lines and one end of the plurality of memory cells, and between the common source line and the other end of the plurality of memory cells. Turning off the ground select transistor coupled to the method of operating a non-volatile memory device. 제 9 항에 있어서, 상기 스트링 선택 트랜지스터 및 접지 선택 트랜지스터를 턴-오프 시키는 것은, 상기 스트링 선택 트랜지스터에 커플링된 스트링 선택 라인 및 상기 접지 선택 트랜지스터에 커플링 된 접지 선택 라인에 0V를 인가하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법.10. The method of claim 9, wherein turning off the string select transistor and ground select transistor comprises applying 0V to a string select line coupled to the string select transistor and a ground select line coupled to the ground select transistor. A method of operating a nonvolatile memory device characterized by the above-mentioned. 제 1 항에 있어서, 상기 부스팅 전압을 유도하는 단계는, 상기 복수의 비트 라인들에 제 1 전압을 인가하고, 상기 복수의 메모리 셀들 가운데 상기 선택된 메모리 셀 및 상기 복수의 비트 라인들 사이에 배치된 메모리 셀들을 턴-온 시키는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법.The method of claim 1, wherein the deriving of the boosting voltage comprises: applying a first voltage to the plurality of bit lines, and between the selected memory cell and the plurality of bit lines among the plurality of memory cells. A method of operating a nonvolatile memory device comprising turning on memory cells. 제 11 항에 있어서, 상기 메모리 셀들을 턴-온 시키는 것은 상기 메모리 셀 들에 커플링 된 워드 라인들에 패스 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법.12. The method of claim 11, wherein turning on the memory cells applies a pass voltage to word lines coupled to the memory cells. 제 11 항에 있어서, 상기 부스팅 전압을 유도하는 단계에서 상기 복수의 비트 라인들 각각 및 상기 복수의 메모리 셀들의 일단 사이의 스트링 선택 트랜지스터를 더 턴-온 시키는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법.12. The operation of claim 11, further comprising turning on a string select transistor between each of the plurality of bit lines and one end of the plurality of memory cells in inducing the boosting voltage. Way. 제 13 항에 있어서, 상기 스트링 선택 트랜지스터를 턴-온 시키는 것은 상기 스트링 선택 트랜지스터에 커플링 된 스트링 선택 라인에 상기 제 1 전압보다 크거나 같은 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법.The operation of claim 13, wherein turning on the string select transistor applies a voltage greater than or equal to the first voltage to a string select line coupled to the string select transistor. Way. 제 1 항에 있어서, 상기 부스팅 전압을 유도하는 단계는, 상기 공통 소오스 라인에 제 2 전압을 인가하고, 상기 복수의 메모리 셀들 가운데 상기 선택된 메모리 셀 및 상기 공통 소오스 라인 사이에 배치된 메모리 셀들을 턴-온 시키는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법.The method of claim 1, wherein the deriving of the boosting voltage comprises applying a second voltage to the common source line and turning on the selected memory cell among the plurality of memory cells and the memory cells disposed between the common source line. -On the method of operating a non-volatile memory device, characterized in that. 제 15 항에 있어서, 상기 메모리 셀들을 턴-온 시키는 것은 상기 메모리 셀들에 커플링 된 워드 라인들에 패스 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법.16. The method of claim 15, wherein turning on the memory cells applies a pass voltage to word lines coupled to the memory cells. 제 15 항에 있어서, 상기 부스팅 전압을 유도하는 단계에서 상기 공통 소오스 라인 및 상기 복수의 메모리 셀들의 타단 사이의 접지 선택 트랜지스터를 더 턴-온 시키는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법.16. The method of claim 15, further comprising turning on a ground select transistor between the common source line and the other end of the plurality of memory cells in inducing the boosting voltage. 제 17 항에 있어서, 상기 접지 선택 트랜지스터를 턴-온 시키는 것은 상기 접지 선택 트랜지스터에 커플링 된 접지 선택 라인에 상기 제 2 전압보다 크거나 같은 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법.18. The operation of claim 17, wherein turning on the ground select transistor applies a voltage greater than or equal to the second voltage to a ground select line coupled to the ground select transistor. Way. 제 1 항에 있어서, 상기 부스팅 전압을 유도하는 단계는, 상기 복수의 비트 라인들에 제 1 전압을 인가하고, 상기 공통 소오스 라인에 제 2 전압을 인가하고, 상기 복수의 메모리 셀들 가운데 상기 선택 메모리 셀을 제외한 나머지 메모리 셀들을 턴-온 시키는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법.The method of claim 1, wherein the deriving of the boosting voltage comprises: applying a first voltage to the plurality of bit lines, applying a second voltage to the common source line, and selecting the selected memory cell from among the plurality of memory cells. A method of operating a nonvolatile memory device, characterized in that to turn on the remaining memory cells except the cell. 제 19 항에 있어서, 상기 부스팅 전압을 유도하는 단계에서, 상기 복수의 비트 라인들 및 상기 복수의 메모리 셀들의 일단 사이의 스트링 선택 트랜지스터를 더 턴-온 시키고, 상기 공통 소오스 라인 및 상기 복수의 메모리 셀들의 타단 사이의 접지 선택 트랜지스터를 더 턴-온 시키는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법.20. The method of claim 19, wherein inducing the boosting voltage further turns on a string select transistor between the plurality of bit lines and one end of the plurality of memory cells, and further comprises turning on the common source line and the plurality of memories. And further turning on a ground select transistor between the other ends of the cells. 제 20 항에 있어서, 상기 스트링 선택 트랜지스터를 턴-온 시키는 것은 상기 스트링 선택 트랜지스터에 커플링 된 스트링 선택 라인에 상기 제 1 전압보다 크거나 같은 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법.21. The operation of claim 20, wherein turning on the string select transistor applies a voltage greater than or equal to the first voltage to a string select line coupled to the string select transistor. Way. 제 20 항에 있어서, 상기 접지 선택 트랜지스터를 턴-온 시키는 것은 상기 접지 선택 트랜지스터에 커플링 된 접지 선택 라인에 상기 제 2 전압보다 크거나 같은 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법.21. The operation of claim 20, wherein turning on the ground select transistor applies a voltage greater than or equal to the second voltage to a ground select line coupled to the ground select transistor. Way. 제 1 항에 있어서, 상기 비휘발성 메모리 소자는 상기 공통 소오스 라인 및 상기 복수의 메모리 셀들의 사이 또는 상기 복수의 비트 라인들 및 상기 복수의 메모리 셀들의 사이에 연결된 더미 선택 트랜지스터를 더 포함하고,The memory device of claim 1, wherein the nonvolatile memory device further comprises a dummy select transistor connected between the common source line and the plurality of memory cells or between the plurality of bit lines and the plurality of memory cells. 상기 데이터 안정화 단계에서 상기 더미 트랜지스터를 턴-온 시키는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법.And turning on the dummy transistor in the data stabilization step. 반도체 기판 상의 공통 소오스 라인 및 복수의 비트 라인들 사이에 낸드 구조로 배치된 복수의 메모리 셀들을 포함하는 비휘발성 메모리 소자에 있어서,A nonvolatile memory device including a plurality of memory cells arranged in a NAND structure between a common source line and a plurality of bit lines on a semiconductor substrate. 상기 복수의 메모리 셀들 가운데 선택된 메모리 셀에 데이터를 기록하는 단계;Writing data to a selected memory cell among the plurality of memory cells; 상기 선택된 메모리 셀을 턴-오프 시킨 상태에서, 상기 복수의 비트 라인들 또는 상기 공통 소오스 라인으로부터 상기 선택된 메모리 셀의 채널에 부스팅 전압을 유도하여 상기 기록된 데이터를 안정화시키는 단계; 및Stabilizing the written data by inducing a boosting voltage to a channel of the selected memory cell from the plurality of bit lines or the common source line while the selected memory cell is turned off; And 상기 데이터를 검증하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법.And verifying the data. 반도체 기판 상의 공통 소오스 라인 및 복수의 비트 라인들 사이에 낸드 구조로 배치된 복수의 메모리 셀들을 포함하는 비휘발성 메모리 소자에 있어서,A nonvolatile memory device including a plurality of memory cells arranged in a NAND structure between a common source line and a plurality of bit lines on a semiconductor substrate. 상기 복수의 메모리 셀들 가운데 선택된 메모리 셀에 데이터를 기록하는 단계;Writing data to a selected memory cell among the plurality of memory cells; 상기 선택된 메모리 셀을 턴-오프 시킨 상태에서, 상기 복수의 비트 라인들 및 상기 공통 소오스 라인을 이용하지 않고, 상기 복수의 메모리 셀들 가운데 상기 선택된 메모리 셀에 인접하게 연결된 하나 이상의 메모리 셀로부터 상기 선택된 메모리 셀의 채널에 부스팅 전압을 용량적으로 유도하여 상기 기록된 데이터를 안정화시키는 단계; 및The selected memory is selected from one or more memory cells connected to the selected memory cell among the plurality of memory cells without using the plurality of bit lines and the common source line while the selected memory cell is turned off. Stabilizing the recorded data by capacitively inducing a boosting voltage in a channel of a cell; And 상기 데이터를 검증하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 동작 방법.And verifying the data.
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